微软研究院展示了一项名为 Project Silica 的玻璃存储技术,该系统利用飞秒激光在普通玻璃中写入和读取数字信息。单片尺寸为 120 毫米 × 120 毫米 × 2 毫米 的玻璃可存储 4.8 TB 数据,预计保存寿命超过 10,000 年。

技术原理与存储机制
该系统使用持续数飞秒(10⁻¹⁵ 秒)的超短激光脉冲在透明玻璃内部产生微小永久变化,形成称为体素(voxel)的三维存储单元。这些脉冲在聚焦点产生强电场,改变玻璃分子结构,使数据可在玻璃体积内数百个分层中写入,而非仅存储于表面。
材料突破与成本优化
与早期研究使用的熔融石英不同,新系统采用普通硼硅酸盐玻璃——这种材料常见于实验室器皿和烤箱门,价格低廉且易于获取。此举消除了商业化的两大障碍。研究团队还简化了读取系统硬件,将相机数量从三四台缩减至一台,显著降低了成本和设备体积。
读写性能与存储密度
系统在单块玻璃中跨越 301 层存储信息。第一种写入方式通过激光驱动的“微爆炸”产生细长空隙结构,存储密度达 1.59 Gb/mm³。第二种方式通过改变局部折射率实现,写入速度约 65.9 Mbps,能耗更低,且可通过多光束并行处理进一步提升速度。
长期稳定性验证
研究人员通过加速老化实验预测长期性能,将材料暴露于更高温度环境以模拟长期存放效果。针对硼硅酸盐玻璃开发的新测试方法表明,两种写入方式的数据均可稳定保存超过 10,000 年,远超当前磁带和硬盘的存档寿命。
系统整合与应用前景
与 20 世纪 90 年代仅验证概念的研究不同,Project Silica 整合了数据编码、写入、读取、解码和纠错等完整流程,是首个实用的玻璃存档存储系统。随着政府、研究机构和文化组织对可靠长期存储需求的增长,该技术有望成为替代磁性介质的主流方案,解决数字信息长期保存的存储危机。
via Neowin